CN108394880A - 一种消除湿法磷酸萃取反应泡沫的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种消除湿法磷酸萃取反应泡沫的方法。该方法以湿法磷石膏渣场酸性工艺水、磷石膏水洗液或含有无机酸的磷酸萃取返回料浆中的一种或多种为消泡剂预处理湿法磷酸原料矿浆。本发明的消除湿法磷酸萃取反应泡沫的方法以湿法磷酸生产过程中，大量产生的废液或中间产物为消泡剂，价格低廉，且来源丰富，变废为宝；消泡剂对原料进行预处理，使原料中的碳酸盐分解提前释放二氧化碳气体；在下一步磷酸萃取时少释放或不释放二氧化碳气体，进而从源头避免泡沫的产生或减少泡沫的产生量，达到对湿法磷酸萃取过程消泡的目的。采用温和的反应条件进行预处理，易于现场工业化；使用的消泡剂来源于磷酸生产线，对后续工艺没有影响。
Description
技术领域
本发明涉及磷酸生产工艺技术领域，尤其涉及一种消除湿法磷酸萃取反应泡沫的方法。
背景技术
工业生产所使用的磷矿粉来源十分广泛，通常伴有碳酸盐、氧化物、硅酸盐、酸不溶物及有机物等成份。在磷矿粉酸解时，有大量气体产生，这些气体与原料中有机物（包括浮选药剂）、微细粒矿泥，MgO等共同作用，在料浆表面形成稳定的泡沫层，其体积往往可达反应液体积的5%～10%。部分磷酸厂起泡严重时，萃取槽生产能力下降 50% 。甚至使用常规的消泡剂不能产生积极的消泡效果，大量的泡沫有时高达 1 m。发泡现象愈发严重，严重影响磷酸正常生产。
在萃取磷酸过程中，工业反应槽内形成的泡沫,影响了正常的工艺操作,过度起泡将增加反应温度、萃取槽液位和液相P2O5浓度等工艺指标的控制难度；其上端泡沫还会被尾气夹带排出，造成五氧化二磷的损失和对环境的污染；降低装置的生产能力和设备利用率。因此,常在工艺过程中加入适当的添加剂来抑制其产生和消除泡沫。
消泡方法根据原理不同主要分为机械(物理)消泡法和化学消泡法。机械消泡法是借助机械力或压力温度变化使泡沫破裂，达到消泡目的。化学方法主要指向体系中加入一定量的消泡剂或对原料高温焙烧。相比较而言，添加消泡剂的方法被认为是高效的方法。传统消泡剂从属性上大体可分为油型、溶液型、乳液型、粉末型和复合型。用于湿法磷酸生产过程中的消泡剂种类，国外主要有脂肪酸、脂肪醇、磷酸酯、脂肪酰胺等；国内一般用妥尔油松脂、妥尔油脂肪酸、油酸及其硫酸盐、国产YX-l和改性YX-2型以醇胺脂肪酸酰胺为主体的复合含油基型消泡剂。有人采用高温煅烧的方式，将磷矿中的有机物及碳酸盐分解，从而磷矿酸解初期泡沫层高度和中后期泡沫层高度显著下降。机械消泡法由于方法本身及机械结构的局限性 ,消泡效果不如化学消泡法，但化学消泡投入成本大。
发明内容
本发明的目的在于，针对现有技术的上述不足，提出一种以湿法磷酸生产工艺中的废液或中间产物为消泡剂预处理湿法磷酸原料矿浆，环保经济的消除湿法磷酸萃取反应泡沫的方法。
本发明的湿法磷酸萃取反应泡沫的方法，以湿法磷石膏渣场酸性工艺水、磷石膏水洗液或含有无机酸的磷酸萃取返回料浆中的一种或多种为消泡剂预处理湿法磷酸原料矿浆。
优选的，所述的湿法磷酸原料矿浆，矿浆浓度为30wt%～70wt%。
优选的，所述湿法磷酸原料矿浆与所述消泡剂的质量比为1:0.02～4。
优选的，在耐酸的容器中进行预处理。
优选的，预处理时间为0.1 h～50h。
优选的，预处理反应温度为0℃~90℃。
本发明的消除湿法磷酸萃取反应泡沫的方法以湿法磷酸生产过程中，大量产生的废液或中间产物为消泡剂，价格低廉，且来源丰富，变废为宝；消泡剂对原料进行预处理，使原料中的碳酸盐分解提前释放二氧化碳气体；在下一步磷酸萃取时少释放或不释放二氧化碳气体，进而从源头避免泡沫的产生或减少泡沫的产生量，达到对湿法磷酸萃取过程消泡的目的。在湿法磷酸厂现有的生产装置中，采用温和的反应条件进行预处理，易于现场工业化；使用的消泡剂来源于磷酸生产线，对后续工艺没有影响。
附图说明
图1为实施例1中的消泡剂1的消泡效果；
图2为实施例2中的消泡剂2的消泡效果；
图3为实施例3中的消泡剂3的消泡效果；
图4为实施例4中的消泡剂4的消泡效果。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例1：
本实施例以湿法磷石膏渣场酸性工艺水为消泡剂预处理湿法磷酸原料矿浆来消除湿法磷酸萃取反应泡沫。具体步骤如下：
1）澄清湿法磷石膏渣场酸性工艺水，上清液泵送入搅拌桶直接作为消泡剂1；
2）以湿法磷酸原料矿浆作为处理的对象，原料矿浆的浓度为60 wt%左右；
3）将磷酸原料矿浆与消泡剂1按质量比1：4加入到精矿浆泵池，一同泵送到精矿料仓获得混匀矿浆；
4）将混匀矿浆置于矿浆槽中，在环境温度下，预处理24h，获得预处理矿浆。分别取预处理矿浆和没有预处理矿浆，采用实验室标准方法进行发泡性能测试；
5）将预处理矿浆从料仓泵送到磷酸萃取反应装置，进行湿法磷酸的生产；
6）预处理的磷酸原料和没有预处理的磷酸原料（磷矿干重40g）的发泡性能如图1所示。
图1可见，未处理磷酸原料的最大发泡体积为420mL，而预处理后的磷酸原料的最大发泡体积为170mL；从10min后残余泡沫体积来看，未处理磷酸原料的残余泡沫体积为90mL，而预处理后的磷酸原料的残余泡沫体积为55mL； 可见，湿法磷石膏渣场酸性工艺水有很好的消泡能力。
实施例2：
本实施例以磷石膏水洗液为消泡剂预处理湿法磷酸原料矿浆来消除湿法磷酸萃取反应泡沫。具体步骤如下：
1）取磷石膏水洗液澄清，上清液泵入搅拌桶直接作为消泡剂2；
2）以湿法磷酸原料矿浆作为处理的对象，磷酸原料矿浆的浓度为55 wt%左右；
3）将磷酸原料矿浆与消泡剂2按质量比1：1加入到精矿浆泵池，一同泵送到精矿料仓获得混匀矿浆；
4）将混匀矿浆置于矿浆槽中，在环境温度下，预处理16h，获得预处理矿浆。分别取预处理矿浆和没有预处理矿浆，采用实验室标准方法进行发泡性能测试；
5）将预处理矿浆从料仓泵送到磷酸萃取反应装置，进行湿法磷酸的生产；
6）预处理的磷酸原料和没有预处理的磷酸原料（磷矿干重40g）的发泡性能如图2所示。
如图2所示，未处理磷酸原料的最大发泡体积为420mL，而预处理后的磷酸原料的最大发泡体积为130mL；从10min后残余泡沫体积来看，未处理磷酸原料的残余泡沫体积为90mL，而预处理后的磷酸原料的残余泡沫体积为15mL。可见，磷石膏水洗液有极好的消泡能力。
实施例3：
本实施例以含有无机酸的磷酸萃取返回料浆为消泡剂预处理湿法磷酸原料矿浆来消除湿法磷酸萃取反应泡沫。具体步骤如下：
1）澄清含有无机酸的磷酸萃取返回料浆，上清液泵送入搅拌桶直接作为消泡剂3；
2）以湿法磷酸原料矿浆作为处理的对象，原料矿浆的浓度为50 wt%左右；
3）将原料矿浆与消泡剂3按质量比1：0.25加入到精矿浆泵池，一同泵送到精矿料仓获得混匀矿浆；
4）将混匀矿浆置于矿浆槽中，在环境温度下，预处理18h，获得预处理矿浆。分别取预处理矿浆和没有预处理矿浆，采用实验室标准方法进行发泡性能测试；
5）将预处理矿浆从精矿料仓泵送到磷酸萃取反应装置，进行湿法磷酸的生产；
6）预处理原料和没有预处理原料（磷矿干重40g）的发泡性能如图3所示。
如图3所示，未处理磷酸原料的最大发泡体积为420mL，而预处理后的磷酸原料的最大发泡体积为180mL；从10min后残余泡沫体积来看，未处理磷酸原料的残余泡沫体积为90mL，而预处理后的磷酸原料的残余泡沫体积为45mL。可见，含有无机酸的磷酸萃取返回料浆有很好的消泡能力。
实施例4：
本实施例以湿法磷石膏渣场酸性工艺水和含有无机酸的磷酸萃取返回料浆的混合液为消泡剂预处理湿法磷酸原料矿浆来消除湿法磷酸萃取反应泡沫。具体步骤如下：
1）称取质量比为2:1的湿法磷石膏渣场酸性工艺水和含有无机酸的磷酸萃取返回料浆，利用耐酸的搅拌桶搅拌混匀即制备消泡剂4；
2）以湿法磷酸原料矿浆作为处理的对象，原料矿浆的浓度为65 wt%左右；
3）将原料矿浆与消泡剂4按质量比1：2加入到精矿浆泵池，一同泵送到精矿料仓获得混匀矿浆；
4）将混匀矿浆置于矿浆槽中，在环境温度下，预处理24h，获得预处理矿浆。分别取预处理矿浆和没有预处理矿浆，采用实验室标准方法进行发泡性能测试；
5）将预处理矿浆从精矿料仓泵送到磷酸萃取反应装置，进行湿法磷酸的生产；
6）预处理矿浆和没有预处理矿浆（磷矿干重40g）的发泡性能如图4所示。
如图4所示，未处理磷酸原料的最大发泡体积为420mL，而预处理后的磷酸原料的最大发泡体积为190mL；从10min后残余泡沫体积来看，未处理磷酸原料的残余泡沫体积为90mL，而预处理后的磷酸原料的残余泡沫体积为30mL。可见，混合液有极好的消泡能力。
以上未涉及之处，适用于现有技术。
虽然已经通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围，本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例来做出各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的方向或者超越所附权利要求书所定义的范围。本领域的技术人员应该理解，凡是依据本发明的技术实质对以上实施方式所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种消除湿法磷酸萃取反应泡沫的方法，其特征在于：以湿法磷石膏渣场酸性工艺水、磷石膏水洗液或含有无机酸的磷酸萃取返回料浆中的一种或多种为消泡剂预处理湿法磷酸原料矿浆。
2.如权利要求1所述的一种消除湿法磷酸萃取反应泡沫的方法，其特征在于：所述的湿法磷酸原料矿浆，矿浆浓度为30wt%～70wt%。
3.如权利要求1所述的一种消除湿法磷酸萃取反应泡沫的方法，其特征在于：所述湿法磷酸原料矿浆与所述消泡剂的质量比为1:0.02～4。
4.如权利要求1所述的一种消除湿法磷酸萃取反应泡沫的方法，其特征在于：在耐酸的容器中进行预处理。
5.如权利要求1所述的一种消除湿法磷酸萃取反应泡沫的方法，其特征在于：预处理时间为0.1 h～50h。
6.如权利要求1所述的一种消除湿法磷酸萃取反应泡沫的方法，其特征在于：预处理反应温度为0℃~90℃。
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|---|---|---|---|---|
| CN111892032A (zh) * | 2020-08-17 | 2020-11-06 | 云南磷化集团有限公司 | 一种湿法磷酸萃取反应的消泡加料控制方法及其装置 |
| CN113735083A (zh) * | 2021-08-18 | 2021-12-03 | 武汉工程大学 | 一种常温氧化法消除湿法磷酸萃取反应泡沫的方法 |
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